Název: Nedokonalosti frontendů a kompenzace interferencí v FDM systémech
Překlad názvu: Frontend Impairments and Interference Compensation in FDM Systems
Autoři: Harvánek, Michal ; Wang, Yide (oponent) ; Gazda,, Juraj (oponent) ; Maršálek, Roman (vedoucí práce)
Typ dokumentu: Disertační práce
Rok: 2023
Jazyk: eng
Nakladatel: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstrakt: [eng] [cze]
Nelinearita výkonového zesilovače způsobuje u filtrovaných modulací s více nosnými vyzařování do sousedního pásma. Jedním ze způsobů eliminace takovéhoto vlivu na kvalitu signálu je digitální předzkreslení aplikované na vysílači. Úvodní část práce prezentuje vliv vybraných nedokonalostí vysílače na linearizátory. V práci se věnujeme identifikaci a modelování výkonového zesilovače na základě dat získaných pomocí dostupné platformy softwarově definovaného rádia. Dále jsme ověřili schopnost číslicového předzkreslení potlačit vyzařování výkonového zesilovače do sousedního pásma při použití filtrovaných modulací s více nosnými. Výsledkem je zjištění, že nedokonalosti frontendu mohou významně ovlivnit účinnost předzkreslovačů. Interference mezi uživateli v sousedních kanálech negativně ovlivňuje dosažitelnou propustnost mobilních sítí. Složitost číslicového předzkreslení může být překážkou pro jeho implementaci v mobilních terminálech a vyzařování do sousedních kanálů generované nelinearitou může vést k vážným problémům. Jádro práce se tak zabývá potlačením interferencí na straně přijímače, způsobených nelineárním výkonovým zesilovačem sousedního uživatele. Navržená metoda je založena na odečítání signálu kmitočtově sousedícího uživatele od přijímaného signálu. Na rozdíl od jiných state-of-the-art přístupů využívá metoda odhad parametrů modelu výkonového zesilovače z měření po průchodu kanálem a metodu filtrace ve frekvenční oblasti, která umožňuje generovat data potřebná pro odhad modelu zesilovače. Pro ověření funkce využíváme zobecněnou modulaci s více nosnými (GFDM) a výsledek demonstrujeme na test-bedu založeném na platformě softwarově definovaného rádia. The out-of-band (OOB) performance of advanced, filter-based multicarrier waveforms can easily be deteriorated by the nonlinearity of Power Amplifier (PA). One of the common ways to eliminate such signal quality degradation is a Digital PreDistortion (DPD) applied in the transmitter. The introductory part of the thesis presents the study of the impact of selected transceiver imperfections on the performance of DPD linearizers. Starting from the PA model identification based on the data captured using the low-cost Software Defined Radio (SDR) platform, we evaluate the performance in terms of OOB signal emissions at the PA output for the case of typical representatives of frequency-localized multicarrier signals. We highlight the fact that frontend imperfections can significantly affect the performance of predistorters. Interference between users in adjacent channels negatively affects the achievable throughput of mobile networks. The complexity of DPD implementation is sometimes a showstopper for its implementation in mobile terminals, and the OOB radiation generated by nonlinearity could result in serious problems. Thus, the core of the thesis deals with the receiver-side cancellation of interference caused by a nonlinear PA. The proposed interference cancellation method subtracts the OOB emissions from the received signal. In contrast to the state-of-the-art approaches, our method employs over-the-air estimation of PA model parameters together with a particular frequency domain filtering method that allows to generate the required training data. As an exemplary waveform, we use a Generalized Frequency Division Multiplex (GFDM), and we also evaluate the method on the SDR-based test-bed.
Klíčová slova: computational complexity.; DC offset; DPD; FBMC; FOFDM; GFDM; interference cancellation; IQ imbalance; nonlinear PA; DC offset; DPD; FBMC; FOFDM; GFDM; IQ imbalance; nelineární výkonový zesilovač; potlačení interferencí; výpočetní náročnost.

Instituce: Vysoké učení technické v Brně (web)
Informace o dostupnosti dokumentu: Plný text je dostupný v Digitální knihovně VUT.
Původní záznam: http://hdl.handle.net/11012/213513

Trvalý odkaz NUŠL: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-531726


Záznam je zařazen do těchto sbírek:
Školství > Veřejné vysoké školy > Vysoké učení technické v Brně
Vysokoškolské kvalifikační práce > Disertační práce